6、软件设计全解析：从原理到实践

软件设计全解析：从原理到实践

1. 软件设计基础

1.1 设计类型

软件设计主要分为架构设计和详细设计。架构设计，也称为高层设计和顶层设计，描述了软件如何组织成各个组件；详细设计则描述了这些组件的预期行为。这两个过程的输出是一组模型和制品，它们记录了所做出的主要决策，以及每个重要决策的基本原理。通过记录这些原理，可以提高软件产品的长期可维护性。

1.2 设计原则

软件设计原则是许多不同软件设计方法和概念的基础，主要包括以下几个方面：
- 抽象 ：专注于与特定目的相关的信息，忽略其余信息。在软件设计中，有参数化和规格化两种关键抽象机制。参数化抽象通过将数据表示为命名参数来抽象数据表示的细节；规格化抽象产生了过程抽象、数据抽象和控制（迭代）抽象三种主要抽象类型。
- 耦合与内聚 ：耦合是衡量计算机程序中模块之间相互依赖程度的指标，内聚是衡量模块内元素关联强度的指标。
- 分解与模块化 ：将大型软件分解为多个具有明确定义接口的较小命名组件，通常目标是将不同的功能和职责分配到不同的组件中。
- 封装与信息隐藏 ：将抽象的内部细节分组和打包，使这些细节对外部实体不可访问。
- 接口与实现分离 ：通过指定一个公共接口（客户端已知）来定义组件，该接口与组件的实现细节分开。
- 充分性、完整性和原始性 ：确保软件组件捕获抽象的所有重要特征，不多不少。设计应基于易于实现的模式。